01 | C++关键字const/volatile
const与volatile
const从字面意思上是表示“常量”。最基础的用法就是定义程序用到的数字、字符串常量，代替宏定义。
const int MAX_LEN = 1024;
const std::string NAME = "metroid";
不过从C++程序的生命周期角度来看的话，const定义的常量和宏定义还是有本质的区别：const定义的常量在预处理阶段并不存在，而是知道运行阶段才会出现，而宏定义在预处理阶段就已经存在了。
所以const定义的常量实际上是运行时的“变量”，只不过不允许修改，叫“只读变量”更合适。
我们可以通过程序验证const常量是否为“变量”。
// 需要加上volatile修饰，运行时才能看到效果
const volatile int MAX_LEN = 1024;
auto ptr = (int*)(&MAX_LEN);
*ptr = 2048;
cout << MAX_LEN << endl; // 输出2048
可以看到，这段代码最开始定义的常数是 1024，但是输出的却是 2048.
在这里我们多加了volatile修饰MAX_LEN，这是例程的关键。若没有volatile修饰，那么即使得到了const常量的地址，并进行修改，输出仍然会是常熟1024.
这里是因为const常量在编译器里被优化了。
const常量看上去虽然不是“真正的常量”，但通常情况下，它都被编译器认定为常量，在运行期间不会改变，当编译器看到const定义，就会进行优化，把所有const常量出现的地方全部替换成原始值。
所以，在没用volatile修饰const常量时，即使你用只能改变了常量的值，但这个是在运行阶段没有用到，因为它在变异阶段就被优化掉了。
我们再来看一下volatile的作用。
volatile便是“不稳定的”、“易变的”，在C/C++里表示变量的值可能会以“难以察觉”的方式被修改，所以禁止编译器做任何形式的优化，每次使用volatile修饰的变量是，都必须去取值。
现在，再回头去看例程，我们就应该明白了。MAX_LEN 虽然是个“只读变量”，但加上了 volatile 修饰，就表示它不稳定，可能会悄悄地改变。编译器在生成二进制机器码的时候，不会再去做那些可能有副作用的优化，而是用最“保守”的方式去使用 MAX_LEN。
也就是说，编译器不会再把 MAX_LEN 替换为 1024，而是去内存里取值（而它已经通过指针被强制修改了）。所以，这段代码最后输出的是 2048，而不是最初的 1024。
到了这里，我们总结一下：
对于const修饰的变量，我们可以把其理解为“只读” const 理解成 read only（虽然是“只读”，但在运行阶段没有什么是不可以改变的，也可以强制写入），把变量标记成 const 可以让编译器做更好的优化。
而volatile会禁止编译器做优化，但是一般程序很少用到volatile（在嵌入式领域比较多），我们尽量也少用。
const的用法
作为一个类型修饰符，const的用途非常多，除了修饰变量外，下面我们在带你看看它的常量引用、常量指针等其他用法。
C++除了最基本的值类型，还有引用类型和指针类型，它们加上const就成了常量引用和常量指针：
int x = 100;
const int& rx = x;
const int* px = &x;
const&被称为万能引用，也就是说，它可以引用任何类型，即不管是值、指针、左引用还是右引用，它都能“照单全收”.
而且，它还会给变量附加上 const 特性，这样“变量”就成了“常量”，只能读、禁止写。编译器会帮你检查出所有对它的写操作，发出警告，在编译阶段防止有意或者无意的修改。这样一来，const 常量用起来就非常安全了。
因此，在设计函数的时候，我建议你尽可能地使用它作为入口参数，一来保证效率，二来保证安全。
const 用于指针的情况会略微复杂一点。常见的用法是，const 放在声明的最左边，表示指向常量的指针。这个其实很好理解，指针指向的是一个“只读变量”，不允许修改：
string name = "uncharted";
const string* ps1 = &name; //指向常量
*ps1 = "spiderman"; //不允许被修改
另外一种比较“恶心”的用法是，const 在“*”的右边，表示指针不能被修改，而指向的变量可以被修改：
string name1 = "uncharted";
string name2 = "spiderman";
string* const ps2 = &name1; // 指向变量，但指针本身不能被修改
*ps2 = "spiderman"; // 正确，允许修改
ps2 = &name2; // 错误，指针本身不允许被修改
再进一步，就是“*”两边都有 const，你看看是什么意思呢：
const string* const ps3 = &name;
其实，就是上述两种情况的结合。
与类相关的const用法
上述的用法都是面向过程的，在面向对象里，const也很有用。
定义const成员变量很简单，但还有const成员函数。
class DemoClass final
{
private:
const long MAX_SIZE = 256; // const成员变量
int m_value; // 成员变量
public:
int get_value() const // const成员函数
{
return m_value;
}
};
这里的const用法有点特别，它被放在了函数的后面，表示这个函数是一个“常量”。（如果放在最前面，就代表返回值是const int）
“const成员函数”并不是表示函数不可以修改。实际上，在C++里，函数并不是变量（lambda表达式除外），所以，“只读”对于函数来说没有任何意义。它的真正含义为：函数的执行过程是const的，并不会修改对象的状态（即成员变量），也就是说，成员函数是一个“只读操作”。
对于const修饰成员函数，看起来也许有点平淡无奇，但结合“常量引用”或“常量指针”，就“大有学问”了。
“常量引用”、“常量指针”关系的对象是只读、不可修改的，那么也就是意味着，对它的任何操作也应该是只读、不可修改，否则就无法保证它的安全性。所以，编译器会检查const对象相关的代码，如果成员函数不是const，就不允许调用。
这其实也是对“常量”语义的一个自然延伸，既然对象是const，那么它所有的相关操作也必然是const。同样，保证了安全之后，编译器确认对象不会变，也就可以去做更好的优化。
看到这里，我们可以总结一下常量引用、常量指针、常量函数。
| const | 非const | |
|---|---|---|
| 对象（实例） | （const T）对象只读，只能调用const成员函数 | 可以修改对象，调用任意成员函数 |
| 引用 | （const T&）引用的对象只读，只能调用const成员函数 | |
| 指针 | （const T*）指针指向的对象只读，只能调用const成员函数 | |
| 成员函数 | （func()const）不允许修改成员变量 | 可以修改成员变量 |
